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作者:李晓明 来源:科学时报 发布时间:2010-5-23 22:17:6
“阳光建筑”渐行渐近

主题馆屋顶安装有3万多平方米的太阳能电板,是中国目前最大的单体建筑太阳能屋面。


国家电网馆外立面覆盖着太阳能光伏薄膜电池。

 
□本报记者 李晓明
 
太阳能与建筑一体化正在成为一种潮流,上海世博会向世人展示了这一领域最新的技术应用。但不容回避的是,现实中许多因素依然牵制着这对理想中的“天仙配”走进更多人的生活。
 
近日在搜房网设计师频道组织的“太阳能与建筑一体化”前瞻性技术论坛上,清华阳光副总裁周世武对“阳光建筑”的未来充满信心,他表示:“太阳能和建筑一体化一定是未来的发展方向,尽管现在依然有问题,但解决方案需要社会各方面的努力,第一是政府,第二是开发商和建筑设计师,第三是太阳能厂商。”
 
天津生态城“阳光住宅”的烦恼
 
北京市建筑设计研究院国际一级注册建筑师王炜在此次论坛上分享了一个中新天津生态城的“阳光住宅”项目案例。
 
中新两国总理合议建设的天津生态城致力于低碳技术的系统应用,并为此建立了新的标准体系——可再生能源的利用不低于20%,其中对于太阳能热水供给必须达到生活用水的60%。
 
王炜很快发现,实现户用60%的生活热水由太阳能提供并非易事。建筑设计师们最初的想法是,60%的住户而并非所有住户都能够使用到太阳能热水,但很快被当地政府否定。作为生态城内首个开工的商业住宅建筑项目,每户家庭都要分享到太阳能之利,而且生活热水供给中的比例不能低于60%。
 
项目中的高层住宅可以利用的光热资源丰富,而底层部分光热资源有限,光照时间不足。建筑设计师们在与太阳能厂商反复研究后决定挑战自然条件的制约,最后的方案是项目住宅的10层及以下户型反而用上了屋顶最好的太阳能光热资源,借助屋顶的太阳能集热板和膨胀水箱提供热水。相反,靠近屋顶的11~21层高层住宅则采用“阳台式分户集热供水系统”,在各家阳台旁边放置储热水罐,自给自足。
 
光热效率由此得到了平衡使用,但相应地也付出了代价:低层用户用上的太阳能热水由于管道更长,不可避免地损失了部分热能,而高层用户因户型不同,在集热板和储热水罐的布设位置上可选择的余地并不大。
 
王炜的经历至少已经表明,在一些项目中,建筑设计师与太阳能厂商已经在寻求彼此的协作来实现“一体化”的目标,但两个行业的默契仍然需要更多努力。
 
跨行业协同推进是关键
 
搜房网设计师频道针对15位关注太阳能与建筑一体化的建筑设计师的调查表明,他们普遍担心太阳能的应用会影响到建筑的美观,同时受到相关的行业规范和产品标准化程度不到位的困扰。
 
针对这些担心,清华阳光技术部经理刘铭表示,太阳能与建筑一体化其实质是将太阳能产品与建筑结构完美结合,将太阳能热水器作为建筑的一部分,真正融入建筑中,实现整体的和谐统一。
 
在刘铭列举的一些清华阳光的典型案例中,包括全国人大机关办公楼、国务院部级干部住宅太阳能工程,都让出席论坛的建筑设计师们眼前一亮,建筑的结构、功能和外观并不会必然因为太阳能的利用而有较大的影响,已经有足够丰富的手段可资借鉴。
 
这类建筑的特点首先体现为,太阳能产品及工程系统纳入建筑规划与建筑设计做到统一规划、同步设计、同步施工,与建筑工程同时投入使用。这样做可节约建筑成本与住户二次安装成本。其次,太阳能工程中的集热器做成模块,实现标准化、系列化、多样化。同时,太阳能热水系统的设计、安装、调试和工程验收应执行行业制定的规程、规范、标准。
 
显然,“阳光建筑”需要设计师与太阳能厂商乃至开发商协同推进,但目前,三者往往是脱节的。
 
中新天津生态城因政府的强制推行,最终成就了一个“阳光建筑”项目,但实际上,“(开发商)只要不是强制使用太阳能,都不会去考虑。”王炜最近的一些经历让他多少有点沮丧,一些本来能够上太阳能的建筑项目,因为每平方米成本提高了100元就让开发商止步不前。
 
对此,北京市建筑设计研究院设计师耿大治表示,政府应该率先在公共建筑上推广使用太阳能,起到示范作用。
 
周世武认为,目前许多地方政府均有政策推动强制安装太阳能,但实际上并没有真正解决其中的利益纠结。“安装太阳能初始投资大,而开发商作为投资主体并不受益,受益的主体是业主,两者现在是脱节的。”周世武表示。
 
节能投资市场迎来机遇
 
合同能源管理机制正好为破解目前的困局提供了可能。其实质是一种以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。
 
此前,国务院已经下发《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》,明确了对国内节能服务产业要加大资金支持力度、实行税收扶持政策、完善相关会计制度并进一步改善金融服务。
 
清华阳光的一组数据表明,以日产130升50摄氏度热水来衡量,家用太阳能热水器的初始投资约为3500元,而电热水器和燃气热水器只有2000元,然而运行15年总费用的比较结果则是太阳能热水器仅需5300元,而后两者则分别超过了1.8万元和1.4万元。
 
周世武表示,完全可以引入第三方——合同能源服务公司,为太阳能光热利用的初始投资买单,并在业主通过节约能源费用的收益中逐步获得回报。清华阳光对此作过一个专门测算,结果表明,第三方回收投资成本的静态年限约为3~5年。
 
有数据统计,2009年我国太阳能热利用应用的保有量达到1.45亿平方米,相当于替代煤2250万吨,替代电700亿度,当年实现增长率35%。一个巨大的节能投资市场空间已经显现。
 
《科学时报》 (2010-5-24 B2 聚焦)
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